JPH08507455A - 注射液注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 改良された一体型の流れ中継器を有する配送装置（１０）であって、基部及び先端部を備える液体流れ中継器（２４）を含む。該基部は、流れ中継器（２４）を注射液源（２８）に接続する液体流入口（４４）を備える第１のポートと、注射器手段（１８）に接続される第２のポート（４６）とを含む。注射液を患者に配送するため流れ中継器（２４）の先端部を液体配送手段（３０）に接続し、注射器手段（１８）によって注射液を注射器源（２８）から液体流入口（４４）及び流れ中継器（２４）を介して液体配送手段（３０）へ送る。第１のチェックバルブ（３４）を液体流入口（４４）及び流れ中継器（２４）と液体連通させ、第２のチェックバルブ手段（３６）を流れ中継器（２４）及び液体配送手段（３０）と液体連通させる。検出器手段（２２）を流れ中継器（２４）の基部に設け該基部を流れる液体の特性、通常は、温度、を検出する。流量調整機（７２）を流れ中継器（２４）内に設けて、注射器手段（１８）によって注射液が液体流入口（４４）と検出器手段（２２）との間を流れるようにされる場合を除いて注射液が液体流入口（４４）と検出器手段（２２）との間を流れることを遅延させ或は制限する。

Description

【発明の詳細な説明】 注射液注入装置 技術分野 本発明は、流体配送装置に関する。特に、本発明は、医療分野において患者へ 注射液を配送する新規かつ利用価値のある装置に関する。 従来の技術 種々の治療に関し、患者へ注入する注射液の配送を制御することは重要である 。大丸剤（bolus）熱希釈（thermodilution）として知られる特殊な医療処置の 場合に、患者の心搏出量を正確に計算するために、注射液が患者へ注入されると きにその液の温度を正確に監視することが特に重要である。心搏出量を測定する この良く知られた技術は、ワイアット他に付与され本出願の出願人に譲渡された 米国特許第4,508,123号（以下、ワイアット特許という）に開示されており、該 特許の全開示をここにおいて参照する。 ワイアット特許の従来技術の装置に開示されるように、熱希釈注射液装置は、 液体を患者へ注入するためのカテーテルが接続された長い可撓管と、その液体を 冷却するための断熱された液体容器と、カテーテルの基部の温度プローブと、カ テーテルの先端部の温度プローブと、注射器と、前記液体容器、可撓管及び注射 器と液体連通する３つのポートを備える止コックとを有する。注射器は、冷却さ れた液体を容器から引き込んで、それを可撓管を介して患者へ注入するために使 用される。止コックは、注射器と液体容器との間、あるいは注射器と可撓管との 間のいずれかに流路を与えるために用いられる。第１の温度プローブは注射液が 患者へ注入されるときのその温度を測定するために用いられ、第２の温度プロー ブは下流の温度を測定するために用いられる。液体温度の変化は、ワイアット特 許に説明されるように、良く知られた原理に従い心搏出量を計算するために用い られる。 ワイアット特許の装置の欠点は、３方向止コックを必要とすることである。装 置のオペレータは、最初に手動で止コックを第１の位置に回して液を注射器内に 充満させ、次に止コックを第２の位置へ回して液が注射器から患者へ流れるよう にしなければならない。 本願の出願人であるバクスタ・インタナショナル・インクが利用する公知の改 良された装置においては、ワイアット特許の止コックの位置に２方向チェックバ ルブアセンブリを用いる。このチェックバルブアセンブリは、チョクシー（Chok si）他に与えられ本願の出願人に譲渡された米国特許第4,210,173号（以下、チ ョクシー特許という）に開示されており、該特許の全開示をここにおいて参照す る。この特許に開示されるように、可撓性であり弾性のディスクが可撓管の両端 に流体の流入口と排出口との間で取り付けられる。 チョクシー特許の装置をワイアット特許の装置に用いれば、止コックを必要と することなく、注射器の引き込みストロークで注射液を容器から引き込むことが でき、また注射器の注入ストロークで注射液を患者に注入することができる。注 射器の引込みストロークの間、液体容器と注射器の間のチェックバルブは開放さ れており、注射器と排出口との間のチェックバルブは閉止されている。注射器の 注入ストロークの間、両チェックバルブはこれとは反対の状態をなす。 この改良された装置において、チェックバルブアセンブリは一体のユニットで あり、このユニットはその先端部において流れ中継器を介してカテーテルの基部 に接続されている。チェックバルブアセンブリの基部は２つのポートを備え、１ つは注射液源に接続可能に設けられており、もう１つは注射器に接続可能に設け られている。この装置において、温度プローブは、カテーテル管のの基部におい て流れ中継器の先端側に位置される。 前述の装置は、多数の管接続あるいは液体接続を行なわなければならないとい った欠点や、取扱いの困難性、製造コストの上昇といった多くの欠点を有する。 発明の開示 従って、本発明の目的は、効率の良い一体の注射液中継器を提供することにあ る。 本発明の別の目的は、取扱いが容易で液体流路接続の少ない簡易かつ低価格の 注射液中継器を提供することにある。 更に、別の目的は、通過する注射液を正確に検知することが可能な注射液中継 器を提供することにある。 本発明のこれらの目的及びその他の目的は、本発明装置の注射液中継器を次の ように構成することで達成される。即ち、一体的なハウジングを設け、このハウ ジングに注射液流入ポートと、注射液排出ポートと、注射器ポートと、第１のチ ェックバルブと、第２のチェックバルブと、温度プローブ受け部と、液体流量調 整機とを設ける。第１及び第２のチェックバルブは上述したように用いられ、従 って、注射液は、止コックなしに、注射器によって方向付けられるだけで流れる 。 本発明においては、温度プローブ受け部は、第２のチェックバルブの先端部側 に設ける代わりに、一体的なチェックバルブハウジングアセンブリ自体に設けら れる。このようの構成とすることにより、温度プローブ受け部を注射液アセンブ リとして同じハウジングアセンブリ内に設けることができ、これにより別個の液 体中継器接続具を省くことができる。 本発明の別の形態においては、液体流量調整機を注射液流入ポートと温度プロ ーブ受け部との間に配設して、温度プローブ受け部に流れる注射液流量を（注射 器によって注射液が温度プローブ受け部の方へ方向付けられたときを除き、）制 限する。調整機は、プローブ受け部の方へ注射液が流れることを禁止し、又は制 限するようにアセンブリ内の液体の流れを妨げ或は遅くすることのできるどのよ うなタイプのものでも良い。好ましい形態においては、調整機は、注射器の引き 込みストロークの間に温度プローブの方へ移動する液体の量を制限し、これによ り、プローブにおいて注射液が熱影響を受けることを防止する液体そらせ手段と する。別の形態においては、調整機は、注射液流入ポートと温度プローブ受け部 との間に延伸する液体流路である。 本発明の上記以外の形態及び利点は、本発明を例示した添付図面を参照して行 う以下の詳細な説明から明らかになる。 図面の簡単な説明 図１は、注射液熱希釈装置の概略斜視図 図２は、図１の装置の注射液中継器部分を示す、２−２線に添った一部断面図 。 図３は、従来技術の注射液中継器の断面図。 図４は、本発明の実施例の注射液中継器の断面図。 図５は、そらせ手段を持たない一体型の注射液中継器。 図６は、図５の中継器を用いた場合の時間に対する測定された注射液温度プロ ーブの値を示すグラフ。 図７は、本発明の好ましい実施例の一体型注射液中継器の拡大部分断面図。 図８は、本発明の別の実施例の一体型注射液中継器の拡大部分断面図。 図９は、図７の中継器を用いた場合の時間に対する測定された注射液温度プロ ーブの値を示すグラフ。 図１０は、従来技術の注射液中継器を用いた場合の時間に対する測定された注 射液温度プローブの値を示すグラフ。 発明の詳細な説明 図１は、患者の心搏出量を測定するための一般的な熱希釈装置１０を示す。装 置１０は、流入口１４及び排出口１６を備えるコンジット（管、チューブ）１２ と、１４注射器の形態のポンプと、冷却容器２０と、温度プローブ２２と、該プ ローブと協働する中継器２４と、心搏出量（を計算する）コンピュータ２６とを 含んでなる。 ワイアット特許に更に詳細に説明されているとおり、装置１０は、冷却された 注射液を患者へ注入し、良く知られた熱希釈技術及び原理に従い心搏出量を計算 するため下流において変化する温度を測定するために利用される。図１の熱希釈 装置１０において、冷却容器２０は、食塩水ボトル２８からコンジット１２を介 して容器２０へ入った食塩水を冷却するために用いられる。注射器１８は、後に 説明するように、冷却された食塩水をコンジット１２を介して患者へ圧送するた めに用いられる。注射液中継器２４の基部は熱希釈カテーテル３０に接続される 。カテーテル３０はコンジット１２の一部として形成され、先端部においてバル ーン３２を備える。バルーン３２は、冷却された食塩水が患者の血液と混ざるよ うにするため、一般的に、バルーン３２の基部側に位置する前記排出口１６が患 者の心臓の右心房内に位置するように患者の肺動脈内に置かれる。 温度プローブ２２は中継器２４に接続され、冷却された食塩水が患者に注入さ れる際にその温度を検出する。プローブ２２はまた心搏出量コンピュータ２６に 接続され、注射液温度を表わす信号をそれに送信する。右心房を介して圧送され た後の血液・注射液混合液の温度を検出する下流サーミスタがバルーン３２に隣 接して配設されている。このサーミスタはまたカテーテル３０を介して心搏出量 コンピュータ２６に接続されている。コンピュータ２６は心搏出量を計算するた めプローブ２２及び下流サーミスタからの温度データを処理する。 装置１０における利用に適した温度プローブの形態が本願の出願人に譲渡され た継続中の米国特許出願第06/786,999号に開示されていることを参考までに言及 する。 図２は、装置１０の中継器２４を示す。中継器２４は注射器１８及びコンジッ ト１２に接続されている。注射器１８はコンジット１２を介して容器２０から液 体を引込んでカテーテル３０に送り込む。中継器２４を介してカテーテル３０へ 、更には最終的に患者へ与えられる温度を管理するため温度プローブ２２が中継 器２４の先端部に取り付けられている。 図３は、装置１０に使用可能な従来の中継器２４′を示す。中継器２４′は、 チョクシー特許に開示されるように、第１のチェックバルブ３４及び第２のチェ ックバルブ３６を含んでなる一体型ユニットであり、このユニットは先端部にお いて第１の中継器接続具３８を介して温度プローブハウジング４０に接続されて いる。ハウジング４０は、先端部において第２の中継器接続具４２を介してカテ ーテル３０の基部に接続できるように設けてある。中継器２４′の基部は、コン ジット１２を介して冷却容器２０に連通する第１のポート４４と、注射器に接続 可能な第２のポート４６とを有する。この装置において、基部が第１の中継器接 続具３８のところに位置し、かつ、先端部が第２の中継器接続具４２の所に位置 する温度プローブハウジング４０に設けた温度プローブ受け手段４８内に温度プ ローブ２２は配設されている。上述したように、多数の管を接続かつ多数の流体 接続を必要とするので、この装置の取扱いは難しく、また、製作コストが高くな る。 図４は、この従来の装置の欠点を克服する本発明の改良された注射液中継器２ ４を示す。第１及び第２のチェックバルブ３４、３６は上述したように流量を調 整するためにここでも用いられ、一体型の流れ中継器２４の一部をなすものであ る。本発明においては、しかしながら、温度プローブ受け手段４８は一体型中 継器２４の一部であり、第２のチェックバルブ３６の基部側に配設されている。 このように、中継器２４は、中継器接続具３８を介してカテーテル３０に直接接 続されている。温度プローブハウジング４０及び第２の中継器接続具４２は省か れており、管接続及び流体接続の数が減っている。 中継器２４にポート４６において取り付けられた注射器１８は、冷却された食 塩水のような液体を冷却容器２０から引き込んで、その液体をカテーテル３０を 介し排出口１６を通じて患者へ注入する。温度プローブ受け手段４８内に置かれ た温度プローブ２２は、液体のカテーテル３０に流入する際の温度を測定する。 カテーテル３０は、液体が排出口１６を出るまでの間一定温度に保たれるように 断熱された材料からなる。 本発明の利点は、以下の説明から当業者にとって明らかになるであろう。熱希 釈処理が行なわれる前に、食塩水はボトル２８から流入口１４を介してコンジッ ト１２へ、更に、冷却容器へ入り、この冷却容器によって所望の温度に冷却され る。注射器１８は、これまでずっと閉じた位置にあった。注射器１８のプランジ ャ５０をここで引き、注射液を容器２０から注射器１８内へ引き込む。食塩水は 、プランジャ５０を注射器内へ押し戻すことにより、ポート１６を介して患者へ 注入される。温度プローブ受け手段４８に置かれている温度プローブ２２は食塩 水注射液の温度を測定し、この測定結果はケーブル５２を通じて心搏出量コンピ ュータ２６へ送信される。上述したように、心耳へ送られた血液・食塩水混合液 の温度を測定するためのサーミスタ（図示省略）がカテーテル３０の先端部に配 設される。このサーミスタはサーミスタケーブル５４を介してコンピュータ２６ に接続されており、このケーブル５４を介して読み取った温度を送信する。コン ピュータ２６は、次に、良く知られた原理に基づき、患者の心搏出量を計算する 。 心搏出量の計算を正確に行なうため、温度プローブ２２による初期温度測定は ある正確さの範囲内で行なわなければならない。コンピュータ２６はプローブ２ ２によって検知された最少の温度を用いるようにプログラムが組まれている。温 度プローブ受け手段４８を一体型注射液中継器２４の一部として設けた結果とし て生じる問題は、プローブ２２が中継器内を移動する異なる温度を検出する傾 向があるということである。この問題は、食塩水が患者へ注入されかつ冷食塩水 がその直後に注射器内へ引き込まれた後に生じる。ポート４４から注射器１８へ の食塩水の流れは、一部の食塩水のプローブ２２への移動と共に図５において矢 印５６によって示される。 注入の直後に、プランジャ５０を引いて新しい食塩水をポート４４を介して注 射器内へ引き込むとき、食塩水の一部が温度プローブ２２の方へ移動して、温度 的な混合が生じる。コンピュータ２６はこの移動した食塩水の温度を検出し、こ の低い温度を心搏出量の計算に用いる。混合された食塩水の温度は、以前に注入 された食塩水の温度よりも低いため、心搏出量は温度誤差のあるものを基準に計 算されている。 図６は、時間を横軸に、測定された注射液温度プローブ値を縦軸に示すグラフ である。点５８と点６０との間の曲線は、最初の引き込みと注入、及びその後の 短い待ち時間の間の注射液の温度変化を示す。点５８は、最初の注入のための食 塩水を引き込む前の最も高い温度の点を示し、この温度点は基準温度を決定する ためコンピュータ２６によって用いられる。点５８と点６２の間の曲線は、最初 の注入のための引き込みフェーズ（ストローク）の際の温度的混合により生じる 注射液の温度変化を示す。点６２から点６４までの間は、最初の注入の前の短い 待ち時間を示す。点６４と点６６との間の曲線は、最初の注入の注入フェーズを 示し、点６６は実際の注射液温度を示す。点６６と点６０の間の曲線は、第２の 注入のための最初の注入フェーズと引き込みフェーズの間の経過時間を示す。 次の曲線部分を参照すると問題点が明らかになる。点６０から６８は、第１の 注入に引き続いて行われる第２の注入のための引き込みフェーズの間の温度変化 を示す。温度的に混合された食塩水の温度である点７０は点６６よりも低い温度 を示し、これは、第１の注入に対する心搏出量を計算するために用いた基準温度 をコンピュータにリセットさせる。心搏出量計算の新たな基準温度となる点７０ は、注入された液体の最も低い温度を正確には反映せず、不正確な熱希釈計算結 果となる。点５８′、６２′、６６′、７０′は、別の引き込み、注入、引き込 みサイクルを示し、ここでは、コンピュータ２６により低い温度点７０′が誤差 を含んで使用される。 本発明の特徴の１つは、引き込みストロークの際に影響が生じるような温度的 混合を生じさせないように液体の移動を妨げ或は最少にするために用いられる流 量調整機である。好ましい実施例においては、調整機は液体そらせ手段である。 この実施例を図７に示す。流体そらせ手段７２は、プローブ受け手段４８から近 い位置において第１のポート４４から離れて配設されている。そらせ手段７２は 、矢印７４で示すように液体粒子が中継器２４に添って遠くへ移動することを防 止する。そらせ手段７２は、中継器２４の内面を粗面にし、もしくは内面に添っ て溝を設け、又は、内面に添って一連のこぶを設けたものである。プローブ受け 手段４８及びプローブ２２の方へ移動する液体の量を制限するように液体の流れ を阻止するいかなる手段もそらせ手段として機能する。好ましい位実施例におい ては、そらせ手段７２は、冷液体が流れる中継器２４の断面積を減少させる狭い 管である。しかしながら、当業者にとって、そらせ手段７２は、上述したような 流れを妨げるその他のいかなる手段とすることが可能であることが理解される。 図８に示す本発明の他の実施例において、調整機手段は、注射液ポート４４と 温度プローブ受け手段４８との間において延伸する流路７６である。これらの点 の間の距離を増せば移動する液体の温度効果を減らしてプローブ２２に影響を与 えないようにすることができる。矢印７８で示すように、食塩水がプローブ２２ まで移動する時間までに、食塩水は十分に暖まり、プローブ２２に実質的に影響 を与えない。 図９は、図７に示す本発明の中継器２４を用いたときの、時間を横軸に、測定 された注射液温度プローブ値を縦軸に示すグラムである。点５８″及び６０″は 、温度一時間曲線の液体注入及びその後の待ち時間の間の端の点である。点５８ ″から６２″は最初の引き込みの間の注射液温度変化を表わす。点６２″から６ ４″は短い待ち時間を表わし、点６４″から６６″は実際の注入を表わし、点６ ６″は最も温度の低い点を示す。点６６″から６０″は第２の引き込みの前の短 い待ち時間を表わし、そして、点６０″から７０″は、第２の引き込みを表わす 。 点６０″と点７０″との間で曲線上には、点６６″より低い点−これは実際の 注射液温度を示す−は無いことに留意されたい。従って、コンピュータ２６は点 得られるまで次の注射液注入は行われない。従って、本発明においては、第２の 引き込みの間に実質的な温度的な混合は生じない。図１０は、従来の注射液中継 器を使用した場合のグラフを示す。図９と１０を比較すれば、本発明の注射液の 流れ中継器は、上述の欠点を有する従来の注射液の流れ中継器と同様に作用する ことがわかる。図１０で用いられている装置は図３に示すタイプのものであり、 従って、温度プローブ２２は、チェックバルブ３６から離れた位置にあり、故に 移動する液体から絶縁されている。図９及び１０の曲線を比較すれば、いずれの 場合も最も低い温度は注入ストロークの間に生じており、より正確な熱希釈計算 が保証される。図９及び１０は、本発明の一体型中継器が図３の従来技術の２つ の部分からなる中継器と同様に効果的に作動することを示す。このように、装置 を一体型にして、低コストにし、製造を容易にし、接続等を減らし、かつ、正確 な熱希釈計算を行なうことが可能である。 最後に、ここに開示される発明の実施例は、発明の原理を例示するものであり 、その範囲内にある別の変形例も可能である。従って、本発明は、明細書に正確 に記載され図示された例に限定されるものではなく、添付した請求の範囲に含ま れる変形、変更例あるいは同等なものは本発明の範囲内であると考える。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 口（４４）と検出器手段（２２）との間を流れることを 遅延させ或は制限する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．患者に対して注射液を配送する配送装置であって、 基部及び先端部を備え液体の流れを中継する中継器であって、前記基部は、 前記中継器を注射液源に接続するための液体流入口を備える第１のポートと、注 射器手段に接続される第２のポートとを有し、前記先端部は、注射液を患者に配 送するための液体配送手段に接続可能に設けられており、前記注射器手段は、注 射液を前記注射液源から前記液体流入口及び前記中継器を通じて前記液体配送手 段へ配送する、中継器と、 前記中継器の先端部に配設され、該先端部を通過する液体の特性を検出する 検出器手段と、 前記液体流入口と前記検出器手段との間に配設され、前記注射液が前記検出 器手段と接触するのを遅らせる流量調整機とを、 含んでなる配送装置。 ２．請求項１の装置であって、前記流量調整機は、前記液体流入口と前記検出器 手段との間に設けた流れそらせ手段であって、前記注射器手段によって注射液が 前記液体流入口と前記検出器手段との間に流れるようにされたときを除き前記液 体流入口と前記検出器手段との間を流れる注射液の量を制限する流れそらせ手段 と含んでなる装置。 ３．請求項２の装置であって、前記液体流入口は液体が流れる所定の断面積を有 し、前記流れそらせ手段は前記所定の断面積を小さくするため前記第１のポート 内に配設された流れ制限装置を含んでなる装置。 ４．請求項２の装置であって、前記中継器は液体が流れる所定の断面積を有し、 前記流れそらせ手段は前記中継器の断面形の内側に添った粗面を含んでなる装置 。 ５．請求項２の装置であって、前記中継器は液体が流れる所定の断面積を有し、 前記流れそらせ手段は前記中継器の断面形の内側に添った溝を含んでなる装置。 ６．請求項２の装置であって、前記中継器は液体が流れる所定の断面積を有し、 前記流れそらせ手段は前記中継器の断面形の内側に添ったこぶを含んでなる装 置。 ７．請求項１の装置であって、前記流量調整機は、前記液体流入口と前記検出器 手段との間で延伸し注射液が前記検出器手段に接触することを遅延させる流路を 含んでなる装置。 ８．請求項１の装置であって、前記検出器手段は温度検出器手段であって、前記 延伸した流路は前記温度検出器手段に影響を与えないように十分長い、装置。 ９．請求項１の装置であって、前記検出器手段は、前記液体流入口を通過する液 体の特性を検出するプローブを受けるプローブ受け手段を含んでなる装置。 10．請求項１の装置であって、前記検出器手段は、前記液体流入口を通過する液 体の温度を検出する温度プローブを受ける温度プローブ受け手段を含んでなる装 置。 11．請求項１の装置であって、前記検出器手段は、前記液体流入口を通過する液 体の温度を検出する温度プローブを含んでなる装置。 12．請求項１１の装置であって、前記温度プローブはサーミスタである装置。 13．請求項１の装置であって、該装置は心搏出量を測定するための熱希釈技術に 用いられる装置。 14．請求項１の装置であって、前記液体流入口及び前記流れ中継器と液体連通す る第１のチェックバルブ手段を含んでなる装置。 15．請求項１４の装置であって、前記第１のチェックバルブ手段は、注射液が前 記流れ中継器から前記液体流入口へ流れることを防止し、かつ、前記注射器手段 によって注射液が前記液体流入口から前記流れ中継器へ流れるようにされた場合 にのみ注射液が前記液体流入口から前記流れ中継器へ流れることを許容する装置 。 16．請求項１の装置であって、前記流れ中継器及び前記液体配送手段と液体連通 する第２のチェックバルブ手段を更に含んでなる装置。 17．請求項１６の装置であって、前記第２のチェックバルブ手段は、注射液が前 記液体配送手段から前記液体流入口へ流れることを防止し、かつ、前記注射器手 段によって注射液が前記流れ中継器から前記液体配送手段へ流れるようにされた 場合にのみ注射液が前記流れ中継器から前記液体配送手段へ流れることを 許容する装置。 18．請求項１の装置であって、カテーテルを更に含んでなる装置。